染色質(zhì)免疫沉淀(ChIP)被用于檢測(cè)細(xì)胞核天然染色質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)的蛋白質(zhì)與DNA之間的相互作用。傳統(tǒng)的ChIP實(shí)驗(yàn)首先需要將細(xì)胞固定,這使得蛋白質(zhì)與DNA相互作用交聯(lián)固定到位。然后利用酶或者超聲的方法將染色質(zhì)打斷為片段,使用抗體對(duì)感興趣的蛋白質(zhì)以及與其結(jié)合的DNA進(jìn)行免疫沉淀。最后解交聯(lián),對(duì)沉淀DNA進(jìn)行純化。純化的DNA可進(jìn)行進(jìn)一步分析,如標(biāo)準(zhǔn)或定量PCR或測(cè)序。
這些實(shí)驗(yàn)對(duì)染色質(zhì)的完整性、抗原表位的穩(wěn)定性以及免疫沉淀抗體的特異性較為敏感。這些變量在所研究的蛋白質(zhì)與DNA相互作用具有較低的豐度和穩(wěn)定性時(shí)變得更為關(guān)鍵。
ChIP實(shí)驗(yàn)可以主要包括以下幾個(gè)步驟:
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交聯(lián)固定→染色質(zhì)剪切→免疫沉淀→DNA純化→DNA檢測(cè)![]()
(1)交聯(lián)固定
一般采用1% formaldehyde(甲醛)室溫交聯(lián)10-30分鐘,交聯(lián)的目的是為了建立蛋白質(zhì)/DNA之間的穩(wěn)定共價(jià)連接,這個(gè)過(guò)程要注意一下幾點(diǎn)。(1)一定要使用新鮮甲醛溶液,因?yàn)榧兹┤菀妆谎趸瑢?dǎo)致交聯(lián)不充分,在后續(xù)染色質(zhì)剪切的時(shí)候則容易破壞蛋白和DNA的共價(jià)連接。(2)交聯(lián)的時(shí)間10-30分鐘,如果研究對(duì)象為轉(zhuǎn)錄因子等豐度比較高,和DNA結(jié)合也很穩(wěn)定,交聯(lián)10min即可,如果研究對(duì)象為轉(zhuǎn)錄輔因子等豐度比較低,也不是直接與DNA結(jié)合,則適當(dāng)延長(zhǎng)交聯(lián)時(shí)間至30min。
(2)染色質(zhì)剪切
根據(jù)染色質(zhì)剪切方式的不同,目前市面上提供兩種試劑盒,酶解法和超聲法的試劑盒。
酶解法則是在交聯(lián)處理之后,加入適量的核酸酶特異性的切割核小體,將核小體切割成以1個(gè)、2個(gè)……核小體為單位的片段。到這里,有些小伙伴可能就摩拳擦掌準(zhǔn)備接下來(lái)的免疫沉淀了,但是小優(yōu)提醒您,酶解之后,樣品并沒(méi)有完全切割好,還需要經(jīng)過(guò)短暫的超聲處理,把細(xì)胞膜和核膜充分打碎,使染色質(zhì)片段完全釋放出來(lái)。
如果是超聲法,則比較簡(jiǎn)單了,調(diào)整到合適的超聲功率,將樣品超聲處理適當(dāng)?shù)臅r(shí)間就好了。在這個(gè)過(guò)程中要摸索好超聲的條件,過(guò)度超聲有可能破壞染色質(zhì)完整性,會(huì)給ChIP實(shí)驗(yàn)富集帶來(lái)負(fù)面影響,尤其是轉(zhuǎn)錄因子和輔因子。
到這里您可能會(huì)想,既然酶解和超聲法都有超聲處理,那為什么不直接選擇超聲法呢?這里要跟各位小伙伴強(qiáng)調(diào)一下了,酶解法后期的超聲時(shí)間相對(duì)較短,20-30S的超聲時(shí)間即可,所以相對(duì)而言比較好控制實(shí)驗(yàn)條件,對(duì)于沒(méi)有做過(guò)ChIP實(shí)驗(yàn)的老師而言,也比較好操作了。超聲法因?yàn)閷?duì)超聲的功率和時(shí)間要求較高,適用于實(shí)驗(yàn)室條件比較成熟的老師。
(3)免疫沉淀
向樣品中加入抗體將目的蛋白和連接的DNA拉下來(lái)。這個(gè)過(guò)程中引入protein G微珠,將目的蛋白和與它結(jié)合的DNA拉下來(lái),這個(gè)過(guò)程中或多或少也會(huì)把其他雜蛋白一起拉下來(lái),所以接下來(lái)進(jìn)行高鹽和低鹽的洗脫,去掉雜質(zhì)。
在這個(gè)過(guò)程中選擇合適的抗體對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果至關(guān)重要。如果您需要做測(cè)序,則要選擇ChIP-seq級(jí)的抗體,如果只是做PCR,選擇ChIP級(jí)抗體即可。因?yàn)?/font>ChIP級(jí)抗體除了要結(jié)合完全裸露的靶蛋白之外,還要結(jié)合因構(gòu)象變化被DNA遮蔽的抗原表位,而ChIP-seq則需要檢測(cè)全基因組上大量的成千上萬(wàn)的基因位點(diǎn)。所以要嚴(yán)格選擇相應(yīng)級(jí)別的抗體。
(4)DNA純化
用蛋白酶K解交聯(lián),消化染色質(zhì)的蛋白質(zhì)組分和DNA之間的連接,然后經(jīng)過(guò)DNA純化柱對(duì)樣品進(jìn)行純化。
(5)DNA檢測(cè)
純化好的DNA進(jìn)行PCR或者測(cè)序分析。
CST提供的ChIP試劑盒有以下5款,您可以根據(jù)樣品和實(shí)驗(yàn)的需求進(jìn)行選擇:
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